KR20010054106A - 오버 헤드 밸브형 디젤 엔진의 태핏구조 - Google Patents

Abstract

태핏을 회전 가능한 부분과 상하 가이드만 하는 부분으로 나누어 구성함으로서 회전성을 향상시켜 태핏 저면의 마모를 방지할 수 있도록 하는 오버 헤드 밸브형 디젤 엔진의 태핏 구조를 제공할 목적으로,

원통형상으로 실린더 블록에 삽입되는 가이드 태핏과; 상기 가이드 태핏 하부에 회전 가능하도록 장착되어 저면이 캠과 접촉하는 회전 태핏과; 상기 가이드 태핏과 회전 태핏 사이에서 이를 탄성적으로 결합하는 결합수단으로 이루어지며,

상기 가이드 태핏은 그 하부가 상기 회전 태핏을 지지하며 장착하기 위한 소직경의 장착홀이 형성되며,

상기 회전 태핏은 원형 단면을 가지며 소정의 두께로 형성되어 저면이 캠과 접촉하는 몸체부와; 상기 몸체부의 상부면 중심에서 원형 단면을 갖고 돌출 형성되며 그 상부면에는 푸쉬로드가 놓이는 시이트가 형성되어 상기 가이드 태핏에 장착되는 장착부와; 상기 몸체부의 상부면 상에 상기 장착부의 둘레로 오목하게 형성되는 오일 그루브로 이루어지며,

상기 결합수단은 상기 회전 태핏의 장착부 상부 원주면 상에 장착되는 스넵링과; 상기 회전 태핏의 장착부에 끼워져 상기 스넵링과 상기 가이드 태핏의 하부 장착홀 둘레면 사이에서 탄성력을 제공하는 탄성부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 오버 헤드 밸브형 디젤 엔진의 태핏 구조를 제공한다.

Description

오버 헤드 밸브형 디젤 엔진의 태핏구조{TAPPET STRUCTURE FOR OVER HEAD VALVE TYPE DIESEL ENGINE}

본 발명은 오버 헤드 밸브형 디젤 엔진의 태핏 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태핏을 두 부분으로 분리하여 실린더 블록과의 마찰 면적을 줄임으로서 회전성을 향상시키는 오버 헤드 밸브형 디젤 엔진의 태핏 구조에 관한 것이다.

일반적으로 디젤 엔진의 밸브 기구는 캠의 작동을 정확하게 밸브에 전달하여 밸브를 개폐시키는 것으로 캠 샤프트의 배치나 밸브의 배치에 따라 오버 헤드 캠 샤프트(OHC)형과 오버 헤드 밸브(OHV)형, 사이드 밸브(SV)형 등으로 나누어진다.

상기에서 오버 헤드 밸브(OHV)형의 밸브 기구를 적용하는 디젤 엔진은, 도 1에서 도시한 바와 같이, 실린더 블록(1)의 내부에 반복적으로 승,하강하면서 기화가스를 흡입, 압축 폭발, 배기시키는 피스톤(2)이 설치되어 있고, 상기 실린더 블록(1)의 상측에 형성된 흡입구(미도시) 및 배기구(3)에는 피스톤(2)의 행정에 따라 흡입구(미도시) 및 배기구(3)를 개폐하여 실린더 블록(1)의 내부로 기화가스를 흡입하거나, 연소된 배기가스를 배출하는 흡입밸브(미도시) 및 배기밸브(4)가 상하 작동 가능하게 탄성부재(5)에 의해 탄력 설치되어 있다.

이러한 흡기밸브(미도시)와 배기밸브(4)의 작동을 위한 오버 헤드 밸브형 밸브 기구는 상기 흡입밸브(미도시) 및 배기밸브(4)의 상단에 록커 아암 샤프트(6)에 결합되어 회전 운동하는 로커 아암(7)의 일단이 결합되어 있고, 상기 록커 아암(7)의 다른 일단은 실린더 블록(1)에 상하 작동 가능하게 결합된 푸쉬로드(8)의 상단에 얹혀져 있으며, 상기 푸쉬로드(8)의 하단에는, 도 3에서 도시한 바와 같이, 캠(50)과 태핏(52)이 구성된다.

즉, 상기 태핏(52)은 실린더 블록(54) 내면에 접촉되게 설치되고, 태핏(52) 내부에는 상기 푸쉬로드(8)의 하단이 접촉되는 요부(58)가 구성되며, 가장자리로 오일홀(60)이 형성되어 오일이 흘러나갈 수 있도록 구성되며, 그 저면에는 캠샤프트(62)가 배치되어 캠(50)과 접촉되어 구성된다.

따라서 엔진의 구동시 상기 캠(50)의 회전으로 푸쉬로드(8)가 반복적으로 승,하강함에 따라 흡,배기밸브(미도시)가 흡입구 및 배기구를 순차적으로 개폐시키게 된다.

또한, 상기 캠(50)은 태핏(52)의 저면과 면접촉된 상태로 회전하여 태핏(52)을 상하 작동만 시키도록 마찰운동을 하게 되는데, 이때 상기 태핏(52)은 캠(50)의 중심선에 대하여 편심량(X)을 가지고 접촉하게 됨으로 상기 실린더 블록(54) 내에서 회전운동을 하게 된다.

즉, 상기 태핏(52)의 회전운동은 그 저면에서 캠(50)과의 마찰운동을 줄여주게 됨으로 밸브 개폐 시기와 직접적인 관계가 있는 태핏(52) 저면의 마모를 줄이게 되는 것이다.

또한, 상기 캠(50)과 태핏(52), 태핏(52)과 실린더 블록(54) 사이의 접촉부에는 마찰에 의한 건식마모를 방지하기 위하여 윤활유가 지속적으로 공급되어 윤활작동을 이루고 있는 것이다.

그러나 상기한 바와 같은 오버 헤드 밸브형 디젤 엔진의 태핏 구조는 태핏과 캠의 중심선이 편심되어 캠의 작동에 의해 태핏이 마찰 작동을 줄이기 위해 회전하게 되나, 태핏이 상기 실린더 블록과 전체 외주면에서 접촉하고 있어 마찰 면적이 넓으며, 이에 따라 자체 회전성이 떨어져 상대적으로 상기 캠과의 마찰이 더 발생하게 된다.

즉, 밸브 개폐 시기와 직접적인 관계가 있는 태핏 저면의 마모를 더욱 더 야기시키게 된다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해소하기 위하여 창출된 것으로써, 본 발명의 목적은 태핏을 회전 가능한 부분과 상하 가이드만 하는 부분으로나누어 구성함으로서 회전성을 향상시켜 태핏 저면의 마모를 방지할 수 있도록 하는 오버 헤드 밸브형 디젤 엔진의 태핏 구조를 제공한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 오버 헤드 밸브형 디젤 엔진의 부분 측단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 오버 헤드 밸브형 디젤 엔진의 태핏과 캠 부분을 도시한 단면도이다.

도 3은 종래 기술에 따른 오버 헤드 밸브형 디젤 엔진의 태핏과 캠 부분을 도시한 단면도이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 오버 헤드 밸브형 디젤 엔진의 태핏 구조는 오버 헤드 밸브형 디젤 엔진의 태핏 구조에서, 원통형상으로 실린더 블록에 삽입되는 가이드 태핏과; 상기 가이드 태핏 하부에 회전 가능하도록 장착되어 저면이 캠과 접촉하는 회전 태핏과; 상기 가이드 태핏과 회전 태핏 사이에서 이를 탄성적으로 결합하는 결합수단으로 이루어지며,

상기 가이드 태핏은 그 하부가 상기 회전 태핏을 지지하며 장착하기 위한 소직경의 장착홀이 형성되며,

상기 회전 태핏은 원형 단면을 가지며 소정의 두께로 형성되어 저면이 캠과 접촉하는 몸체부와; 상기 몸체부의 상부면 중심에서 원형 단면을 갖고 돌출 형성되며 그 상부면에는 푸쉬로드가 놓이는 시이트가 형성되어 상기 가이드 태핏에 장착되는 장착부와; 상기 몸체부의 상부면 상에 상기 장착부의 둘레로 오목하게 형성되는 오일 그루브로 이루어지며,

상기 결합수단은 상기 회전 태핏의 장착부 상부 원주면 상에 장착되는 스넵링과; 상기 회전 태핏의 장착부에 끼워져 상기 스넵링과 상기 가이드 태핏의 하부 장착홀 둘레면 사이에서 탄성력을 제공하는 탄성부재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명이 적용되는 오버 헤드 밸브형 디젤 엔진의 부분 측 단면도로서, 본 발명이 적용되는 오버 헤드 밸브형 디젤 엔진은 실린더 블록(1)의 내부에 반복적으로 승,하강하면서 기화가스를 흡입, 압축 폭발, 배기시키는 피스톤(2)이 설치되어 있고, 상기 실린더 블록(1)의 상측에 형성된 흡입구(미도시) 및 배기구(3)에는 피스톤(2)의 행정에 따라 흡입구(미도시) 및 배기구(3)를 개폐하여 실린더 블록(1)의 내부로 기화가스를 흡입하거나, 연소된 배기가스를 배출하는 흡입밸브(미도시) 및 배기밸브(4)가 승,하강 가능하게 탄성부재(5)에 의해 탄력 설치되어 있다.

이러한 흡기밸브(미도시)와 배기밸브(4)의 작동을 위한 오버 헤드 밸브형 밸브 기구는 상기 흡입밸브(미도시) 및 배기밸브(4)의 상단에 록커 아암 샤프트(6)에 결합되어 회전 운동하는 로커 아암(7)의 일단이 결합되어 있고, 상기 록커 아암(7)의 다른 일단은 실린더 블록(1)에 승,하강 가능하게 결합된 푸쉬로드(8)의 상단에 얹혀져 있으며, 상기 푸쉬로드(8)의 하단에는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 태핏(9)과 그 저면에 캠(10)이 접속되어 있다.

상기에서 태핏(9)은 원통형상으로 실린더 블록(1)에 삽입되는 가이드 태핏(11)과 이 가이드 태핏(11) 하부에 회전 가능하도록 장착되어 저면이 캠 샤프트(13)를 통하여 캠(10)과 접촉하는 회전 태핏(12)으로 이루어지며, 이 가이드 태핏(11)과 회전 태핏(12)은 결합수단에 의해 탄성적으로 결합된다.

먼저, 상기 가이드 태핏(11)은 그 하부가 상기 회전 태핏(12)을 지지하며 장착하기 위한 소직경의 장착홀(14)을 형성하고 있다.

상기 회전 태핏(12)은 원형 단면을 가지며 소정의 두께로 형성되는 몸체부(15)가 저면이 캠(10)과 마찰 접촉하여 이루어지며, 이 몸체부(15)의 상부면 중심에는 원형 단면을 갖고 상기 가이드 태핏(11)의 장착홀(14)에 끼워지도록 돌출 형성되는 장착부(16)가 구성된다.

상기 장착부(16)의 상부면에는 상기 푸쉬로드(8)가 놓이는 시이트(17)가 형성되며, 그 상부 외주면에는 스냅링(18)이 장착되는 홈이 구성되어 있다.

또한, 상기 몸체부(15)의 상부면 상에는 상기 장착부(16)의 둘레로 오목하게 오일 그루브(19)가 형성되어 윤활 오일이 스며들도록 구성된다.

그리고 상기 결합수단은 상기 회전 태핏(12)의 장착부(16) 상부 원주면 상에 홈을 따라 스냅링(18)이 장착되고, 상기 스냅링(18)과 가이드 태핏(11)의 하부 장착홀(14) 둘레면 사이에서는 상기 회전 태핏(12)의 장착부(16)에 코일 스프링(20)이 끼워져 탄성력을 제공하도록 이루어진다.

따라서 본 발명에 따른 오버 헤드 밸브형 디젤 엔진의 태핏 구조를 적용함에 따른 밸브 기구의 작동은 엔진의 구동시 상기 캠(10)의 회전으로 푸쉬로드(8)가 반복적으로 승,하강함에 따라 흡기밸브(미도시),배기밸브(4)가 흡입구(미도시) 및 배기구(3)를 순차적으로 개폐시킬 때, 캠(10)이 회전 태핏(12)의 저면과 면접촉된 상태로 회전하여 이를 상하 작동시키도록 마찰운동을 하게 되며, 이와 동시에 상기 회전 태핏(12)의 중심선은 캠(10)의 중심선에 대해 편심량(X)을 가지므로 상기 회전 태핏(12)은 상기 실린더 블록(1) 내에서 회전운동을 하게 된다.

이때, 상기 회전 태핏(12)은 가이드 태핏(11)과 실린더 블록(1) 사이에서 다소 마찰되면서 회전하게 되는데, 이때 회전 태핏(12)의 마찰면은 상기 가이드 태핏(11)이 실린더 블록(1)과 마찰되는 면과는 별개로 상기 가이드 태핏(11)과 분리되어 실린더 블록(1)에 마찰됨으로, 종래에 비하여 월등하게 마찰면이 줄어 마찰 저항이 현저하게 줄어들게 되며, 이로 인한 상기 회전 태핏(12)의 회전운동은 그 저면에서 캠(10)과의 마찰운동을 줄여주게 됨으로 밸브 개폐 시기와 직접적인 관계가 있는 회전 태핏(12) 저면의 마모를 줄이게 되는 것이다.

또한, 상기 캠(10)과 회전 태핏(12), 가이드 태핏(11)과 실린더 블록(1) 사이의 접촉부에는 마찰에 의한 건식마모를 방지하기 위하여 윤활유가 지속적으로 공급되며, 상기 가이드 태핏(11)과 회전 태핏(12) 사이의 마찰면에도 상기 오일 그루브(19)를 통하여 윤활유가 스며들도록 하여 윤활작동을 이루도록 함으로서 마찰저항을 줄이게 된다.

한편, 상기한 바와 같은 태핏(9)의 재질은 가이드 태핏(11)과 회전 태핏(12)으로 분리하여 상호 작용 특성에 맞는 재질을 사용함으로써, 적은 비용으로도 내구성을 향상시킬 수 있는 전체 태핏(9)을 구성할 수 있다는 잇점을 갖는다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 오버 헤드 밸브형 디젤 엔진의 태핏 구조는 가이드 태핏과 회전 태핏으로 분리하여 전체 태핏을 구성함으로써, 회전 태핏의 회전 저항을 줄여 밸브 개폐 시기와 직접적인 관계가 있는 회전 태핏 저면의 마모를 줄일 수 있게 되며, 또한 전체 태핏을 두 부분으로 나누어서 구성함으로 부분적으로 고급 재질을 적용하여 내구성을 높여도 그 원자재에 소요되는 단가를 낮출 수 있다는 이점을 갖는다.

Claims (4)

1. 오버 헤드 밸브형 디젤 엔진의 태핏 구조에 있어서,

   원통형상으로 실린더 블록에 삽입되는 가이드 태핏과;

   상기 가이드 태핏 하부에 회전 가능하도록 장착되어 저면이 캠과 접촉하는 회전 태핏과;

   상기 가이드 태핏과 회전 태핏 사이에서 이를 탄성적으로 결합하는 결합수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 오버 헤드 밸브형 디젤 엔진의 태핏 구조.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 가이드 태핏은

   그 하부가 상기 회전 태핏을 지지하며 장착하기 위한 소직경의 장착홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 오버 헤드 밸브형 디젤 엔진의 태핏 구조.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 회전 태핏은

   원형 단면을 가지며 소정의 두께로 형성되어 저면이 캠과 접촉하는 몸체부와;

   상기 몸체부의 상부면 중심에서 원형 단면을 갖고 돌출 형성되며 그 상부면에는 푸쉬로드가 놓이는 시이트가 형성되어 상기 가이드 태핏에 장착되는 장착부와;

   상기 몸체부의 상부면 상에 상기 장착부의 둘레로 오목하게 형성되는 오일그루브로 이루어지는 것을 특징으로 하는 오버 헤드 밸브형 디젤 엔진의 태핏 구조.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 결합수단은

   상기 회전 태핏의 장착부 상부 원주면 상에 장착되는 스넵링과;

   상기 회전 태핏의 장착부에 끼워져 상기 스넵링과 상기 가이드 태핏의 하부 장착홀 둘레면 사이에서 탄성력을 제공하는 탄성부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 오버 헤드 밸브형 디젤 엔진의 태핏 구조.